Question

4．同学们用高锰酸钾制氧气，制取结束清洗仪器，发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体．
问题一：黑色固体是什么？
【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解．进行分析判断．

判断	依据
不是KMNO4	KMNO4能溶于水形成紫红色溶液
不是K2MnO4（填化学式）	冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水
是MnO2	其他实验用过MnO2，知道它是不溶于水的黑色固体

【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体．证明上述判断正确．加入的液体是过氧化氢溶液．
问题二：用什么洗掉MnO₂？
【交流讨论】MnO₂与BaCO₃、Mg（OH）₂、Fe₂O₃、P₂O₅、Cu中的某一种物质组成最相近，理由是都是金属氧化物．这种物质能与稀盐酸反应，化学方程式为Fe₂O₃+6HCl=3H₂O+2FeCl₃，由此推测MnO₂也能与稀盐酸反应．
【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化．
【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同．MnO₂有什么化学性质，用什么试剂清洗呢？同学们请教老师后决定用草酸（H₂C₂O₄）溶液试一试．
【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液，黑色固体果然被除去，同时发现产生许多气泡．
问题三：生产了什么气体？
【交流讨论】化学变化过程中元素不变，因为质量守恒定律，反应物中的元素只有碳、氢、氧，所以产生的气体可能为CO₂、CO、H₂、O₂等．
【实验验证】经检验，产生的气体是CO₂，检验CO₂气体的操作和现象是：将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳．
【反思提高】以上探究活动中，清除试管内壁附着的难溶物的思路是：先了解其物理性质，尤其是否溶于水，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗．

Answer 1

分析 【交流讨论】根据锰酸钾溶于水，溶液显深绿色进行分析；
【实验验证】根据二氧化锰能催化过氧化氢溶液分解生成氧气和水进行分析；
【交流讨论】根据金属氧化物会与酸反应生成盐和水进行分析；
【交流讨论】根据质量守恒定律可知，化学反应前后，元素种类不变进行分析；
【实验验证】根据二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，常用石灰水检验二氧化碳进行分析；
【反思提高】根据物质的溶解性，确定清洗试管的方法．

解答 解：【交流讨论】锰酸钾溶于水，溶液显深绿色，所以

判断	依据
不是KMNO4	KMNO4能溶于水形成紫红色溶液
不是K2MnO4	冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水
是MnO2	其他实验用过MnO2，知道它是不溶于水的黑色固体

【实验验证】二氧化锰能催化过氧化氢溶液分解生成氧气和水，所以向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体．证明上述判断正确，加入的液体是过氧化氢溶液；
【交流讨论】二氧化锰是金属氧化物，所以MnO₂与BaCO₃、Mg（OH）₂、Fe₂O₃、P₂O₅、Cu中的某一种物质组成最相近，理由是：都是金属氧化物，金属氧化物会与酸反应生成盐和水，所以氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为：Fe₂O₃+6HCl=3H₂O+2FeCl₃；
【交流讨论】质量守恒定律可知，化学反应前后，元素种类不变，化学变化过程中元素不变，因为质量守恒定律，反应物中的元素只有碳、氢、氧，所以产生的气体可能为CO₂、CO、H₂、O₂等；
【实验验证】二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，常用石灰水检验二氧化碳，所以检验CO₂气体的操作和现象是：将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳；
【反思提高】清除试管内壁附着的难溶物的思路是：先了解其物理性质，尤其是否溶于水，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗．
故答案为：【交流讨论】K₂MnO₄；
【实验验证】过氧化氢溶液；
【交流讨论】都是金属氧化物，Fe₂O₃+6HCl=3H₂O+2FeCl₃；
【交流讨论】质量守恒定律，反应物中的元素只有碳、氢、氧；
【实验验证】将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳；
【反思提高】了解其物理性质，尤其是否溶于水．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中所给的知识进行解答．